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세탄증가제를 첨가한 메탄올/바이오디젤 블렌드유가 디젤엔진에 미치는 효과

전문가 제언: ○ 높은 산소함량을 갖고 있는 메탄올과 바이오디젤은 디젤엔진의 대체연료로 기대가 높고 이들을 블렌드하면 디젤엔진의 연소공정이 향상되고 입자방출이 현저히 감소할 것을 기대한다. 그러나 메탄올의 양이 증가하면 세탄가가 낮아지므로 자기착화특성이 떨어지는 문제점이 있다.

○ 본고에서는 메탄올/바이오디젤유를 연료로 하는 디젤엔진에 대한 연소특성과 오염에 미치는 세탄가향상제 효과를 검토한 결과를 소개하고 있는데 3종류의 향상제를 선택하여 메탄올/바이오디젤에 각각 첨가하고 블렌드유의 물리화학적 성질을 4-실린더 직접주입식 디젤엔진을 대상으로 서로 다른 엔진조작 조건에서 열효율, 실린더압력, 외기온도, 오염 등에 대하여 시험하였고 그 결과를 종합하였다.

○ 세탄가향상제를 첨가함으로서 실린더의 최고압력과 최고열방출은 증가한다. 그러나 제동열효율과 배기온도의 변화는 거의 없다. 정격상태에서 디젤엔진이 3%의 2-메톡시에틸에테르가 첨가된 바이오디젤: 메탄올(9:1) 블렌드유를 연료로 사용할 때 실린더 내의 최고압력과 최고열 방출은 향상제를 첨가하지 않는 경우에 비해 각각 9.94%와 2.58% 증가하였다.

○ 세탄가향상제를 첨가할 때 HC와 CO의 농도는 증가하는 반면 NOx 농도와 연기는 감소한다. HC와 CO농도는 2-에틸헥실니트레이트를 첨가할 때는 크게 증가하나 NOx 농도와 연기는 2-메톡시에틸에테르를 사용하면 상당히 감소한다.

○ 이상의 연구결과를 검토할 때 앞으로도 바이오디젤유의 질을 높이는 연구는 더욱 필요할 것으로 보인다. 특히 우리나라 실정으로 바이오디젤의 자원 확보 문제는 어렵지만 이들에 대한 개질문제 등에 대한 연구에는 관심을 가져볼만하다고 생각된다.

저자: Li Ruina, Wang Zhong, Ni Peiyong, Zhao Yang, Li Mingdi, Li Lilin
자료유형: 학술정보